三层交换机和二层交换机区别(二三层交换机如何选择)

先来科普一下OSI/RM模型:

计算机网络OSI/RM七层模型中七层分别是:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

 

OSI模型七层

第二层和第三层分别指数据链路层和网络层。在这些层中工作的称为第二层交换机和第三层交换机。

网络交换机是所有网络的重要组成部分。随着网络应用的多样性和融合网络实施的日益多样化,第三层交换机在数据中心、复杂的企业网络和商业应用中蓬勃发展。第二层与第三层交换机,哪个是首选网络交换机?

概括

网络交换机的速度和效率取决于其处理器、交换结构及其算法。其复杂性取决于交换机在开放系统互联 (OSI/RM ) 模型中运行在哪一层。

一般来说,小型的计算机网络一般以二层交换机为主。但随着复杂性的增加,需要更强大和更可靠的网络配置。建议使用第三层交换机。

 

第二层交换机

第二层交换机只工作在数据链路层,使用设备的 MAC 地址将数据帧从源端口重定向到目标端口。它通过维护 MAC 地址表来跟踪为哪些端口分配了哪些 MAC 地址。MAC 地址在 OSI /RM参考模型的第二层工作。

MAC 地址简单地将一个设备与另一个设备区分开来,每个设备都拥有一个唯一的 MAC 地址。它利用基于硬件的交换技术来管理 LAN(局域网)中的数据传输。

第二层交换机速度较快,因为它所做的只是根据 MAC 地址表进行转发。简而言之,第 二层交换机充当多个设备之间的汇集器和桥梁。

第三层交换机

第三层交换机是第二层交换机的扩展。第三层交换机具有在网络层使用 IP 地址进行路由功能,第二层交换机无法在网络层路由数据包。也就是说第三层交换机有一部分路由器的功能。

第三层交换机具有快速交换能力和更高的端口密度。它是对路由器的有力补充设备,提升大型网络的性能。第三层交换机的主要优点是它们可以路由数据包而无需进行额外的网络跃点,因此比单纯路由器更快。

但是,第三层交换机缺少路由器的一些附加功能,比如更精细的数据过滤功能。第三层交换机通常用于大型企业。简而言之,第三层交换机是一个有路由功能的高级交换机,但不能完全取代路由器。

 

二层和三层交换机的区别

数据帧交换(二层)和数据包路由(三层)

数据帧交换在 OSI 参考模型的第二层进行,其中数据包根据 MAC 地址重定向到目标端口。所以第二层交换机只是MAC地址层面的数据帧分发。第三层交换机使用 IP 地址进行数据包路由。可以同时工作中第二层数据链路层和第三层网络层。

这就意味着:

第二层交换机只能将数据帧从一个端口交换到另一个端口,而第三层交换机既可以交换又可以路由。

路由功能在第二层是不可能进行的,也就是说单纯的二层交换机只可以在同一个网络中进行通信。而第三层交换机可以在网络内部和外部进行通信。

在第二层运行的交换机通常比在第三层运行的交换机花费更少的时间。因为它们所做的只是分配 MAC 地址以将数据包从源端口重新路由到第二层交换中的目标端口。

相反,第三层交换机需要一些时间来检查数据包,然后才能找到将数据包发送到其目标端口的最佳路由。但第三层交换机可以减轻路由器的负担。

 

三层交换机和二层交换机如何选择

第二层交换是基于硬件的,使用 ASIC(专用集成电路)来维护 MAC 地址表。

使用称为地址解析协议 (ARP) 确定其他设备的位置 MAC 地址。第三层交换机有路由功能,通常用于虚拟局域网(VLAN) 内的路由。

根据应用场景的不同,如果只是单纯的局域网,您可以简单地选择第二层交换机。如果您需要交换机来聚合多个接入交换机并进行 VLAN 划分,则需要第三层交换机。

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